一种接触网环形钢管柱焊缝打磨设备的制作方法

1.本发明属于接触网环形钢管柱制造领域，涉及一种接触网环形钢管柱焊缝打磨设备。


背景技术：

2.目前，我国电气化铁路接触网环形钢管柱材质一般选用钢板，其主体钢管一般加工成型工艺为：折弯机折弯
→
合口机合口
→
自动埋弧焊机焊接
→
焊缝打磨等。焊接完成后，钢管柱柱身存在一条或两条通长的纵向焊缝，焊缝周边有少量的焊接飞溅物，需要对纵向焊缝及其周边进行打磨、抛光。现阶段的打磨方式一般采用手推车打磨机打磨，基本合格后再使用手推车抛光机将焊缝抛光修整。此种焊缝处理方式先进行打磨，后进行抛光，生产效率低下，操作者劳动强度大，安全不易保证，靠人工定位，需要操作人员的技术水平高，打磨和抛光质量参差不齐。随着市场对接触网支柱外观质量要求的日益提高，现有的手推车打磨机和手推车抛光机已经难以满足要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种打磨和抛光同步作业，焊缝自动找正，生产效率高，操作者劳动强度小，安全，打磨和抛光质量好的接触网环形钢管柱焊缝打磨设备。
4.为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种接触网环形钢管柱焊缝打磨设备，包括两条轨道、主机联动机构和包括能使钢管柱焊缝保持在水平位置的大端托辊机构和小端托辊机构的钢管柱支撑机构；所述大端托辊机构包括底座ⅰ、两个大端托辊、电机ⅰ和挡位板；两个大端托辊之间形成钢管柱大端支撑位；各大端托辊的两端分别通过轴承座可旋转地固定在底座ⅰ上，固定在底座ⅰ上的电机ⅰ的输出轴通过联轴器与其中一个大端托辊的主轴刚性连接；挡位板固定在底座ⅰ的后端位于钢管柱大端支撑位中心处；所述小端托辊机构包括底座ⅱ、两个小端托辊、支撑底座和托辊升降机构；两个小端托辊之间形成钢管柱小端支撑位；各小端托辊的两端分别通过轴承座可旋转地固定在底座ⅱ上；底座ⅱ通过托辊升降机构可升降可固定地连接在支撑底座上；所述主机联动机构包括基座，带动基座沿两条轨道运行的左右行走机构，固定在基座上端面的垂直机架，垂直机架侧面对称设置的两竖直直线导轨ⅰ和滑块ⅰ，带动滑块ⅰ沿竖直直线导轨ⅰ升降的动力机构，固定在滑块ⅰ侧面的底座ⅲ，打磨机构，抛光机构；打磨机构和抛光机构都可上下微调和前后微调地安装在底座ⅲ上；所述打磨机构包括打磨轮、打磨电机、涨紧轮、打磨带、底座ⅳ和机座ⅰ，底座ⅳ可微调高度和前后地固定在底座ⅲ上，机座ⅰ可调整倾斜角度地固定在底座ⅳ上，打磨电机固定在机座ⅰ上，打磨轮和涨紧轮分别通过打磨轮轴和涨紧轮轴铰接固定在机座ⅰ上，打磨电机的输出轮、打磨轮和涨紧轮通过打磨带连接在一起；所述抛光机构包括抛光轮、抛光电机、传输带、底座
ⅴ
和机座ⅱ，底座
ⅴ
可微
调高度和前后地固定在底座ⅲ上，机座ⅱ可调整倾斜角度地固定在底座
ⅴ
上，抛光电机固定在机座ⅱ上，抛光轮轴铰接在机座ⅱ上，其两端分别固定有抛光轮和中间轮，抛光电机的输出轮和中间轮通过传输带连接在一起；打磨机构和抛光机构的工作位置在同一水平面。
5.进一步优选地，所述托辊升降机构包括两组导套和导轴、两组竖直设置的丝杠ⅰ和丝母ⅰ，其中两个导套分别对称固定在底座ⅱ一端的两侧，两个导轴的下端固定在支撑底座上端面，两个丝母ⅰ对称固定在底座ⅱ另一端的两侧，两个丝杠ⅰ的下端可旋转地固定在支撑底座上端面或者直接顶接在支撑底座上端面。丝杠ⅰ旋转可带动底座ⅱ上升或下降，结构简单，操作方便。
6.进一步优选地，所述带动基座沿轨道运行的左右行走机构包括连接在基座下端的左右两组四个滚轮或滑块ⅱ、伺服减速电机和齿轮、齿条；如是滚轮，左边两个滚轮和右边两个滚轮分别铰接在滚轮轴上，滚轮轴固定在基座下端面；如是滑块ⅱ，四块滑块ⅱ直接固定在基座下端面；滚轮置于轨道上，滑块ⅱ卡接在轨道上；齿条固定在靠近大、小端托辊机构的那条轨道的侧面上，与齿条配合使用的齿轮固定在伺服减速电机的输出轴上；伺服减速电机通过变频器带动旋转。这样伺服减速电机由变频器调节行走的快慢，达到无级变速的效果，最终实现最大行程如12米的轨道水平行走工作，可满足各种长度的钢管柱焊缝的打磨和抛光。
7.进一步优选地，所述带动滑块ⅰ沿竖直直线导轨ⅰ升降的动力机构包括设置在垂直机架内的两竖直设置的丝杠ⅱ、与丝杠ⅱ配合使用的丝母ⅱ和电机ⅰ；丝杠ⅱ和丝母ⅱ位于两竖直直线导轨ⅰ之间，丝杠ⅱ上端刚性连接电机ⅰ的输出轴，丝母ⅱ固定在滑块ⅰ后端，电机ⅰ固定在垂直机架上端面。电机ⅰ旋转带动丝杠ⅱ旋转，丝母ⅱ带动滑块ⅰ升降。该动力机构结构简单，可靠；也可选择使用气缸、液压缸等。
8.进一步优选地，所述底座ⅳ可微调高度和前后地固定在底座ⅲ上的结构是：所述底座ⅳ通过其上固定的两个滑块ⅲ卡接在固定在中间板ⅰ上的水平直线导轨ⅰ上；中间板ⅰ通过其上固定的两个滑块ⅳ卡接在固定在底座ⅲ一侧面的竖直直线导轨ⅱ上；竖直设置的丝杠ⅲ、与丝杠ⅲ配合使用的丝母ⅲ和电机ⅱ设置在底座ⅲ的空腔内，丝母ⅲ固定在中间板ⅰ上，丝杠ⅲ固定在底座ⅲ上，其上端与电机ⅱ的输出轴刚性连接；水平设置的丝杠ⅳ、与丝杠ⅳ配合使用的丝母ⅳ和电机ⅲ设置在底座ⅳ的空腔内，丝母ⅳ固定在中间板ⅰ上，丝杠ⅳ固定在底座ⅳ壁上，其上端与电机ⅲ的输出轴刚性连接。电机ⅱ带动丝杠ⅲ旋转，丝母ⅲ带动中间板ⅰ上下升降，从而带动底座ⅳ可上下微调，从而带动打磨机构可上下微调；固定在中间板ⅰ上的丝母ⅳ不动，电机ⅲ带动丝杠ⅳ旋转，丝杠ⅳ推动底座ⅳ可前后微调，从而带动打磨机构可前后微调。这种结构简单，可靠；也可选择使用气缸，但体积大，不易布线。
9.进一步优选地，所述底座
ⅴ
可微调高度和前后地固定在底座ⅲ上的结构是：所述底座
ⅴ
通过其上固定的两个滑块
ⅴ
卡接在固定在中间板ⅱ上的水平直线导轨ⅱ上；中间板ⅱ通过其上固定的两个滑块
ⅴ
卡接在固定在底座ⅲ另一侧面的竖直直线导轨ⅲ上；竖直设置的丝杠ⅳ、与丝杠ⅳ配合使用的丝母ⅳ和电机ⅳ设置在底座ⅲ的空腔内，丝母ⅳ固定在中间板ⅱ上，丝杠ⅳ固定在底座ⅲ上，其上端与电机ⅳ的输出轴刚性连接；水平设置的丝杠
ⅴ
、与丝杠
ⅴ
配合使用的丝母
ⅴ
和电机
ⅴ
设置在底座
ⅴ
的空腔内，丝母
ⅴ
固定在中间板ⅱ上，丝杠
ⅴ
固定在底座
ⅴ
壁上，其上端与电机
ⅴ
的输出轴刚性连接。电机ⅳ带动丝杠ⅳ旋转，丝母ⅳ带动中间板ⅱ上下升降，从而带动底座
ⅴ
可上下微调，从而带动抛光机构可上下
微调；固定在中间板ⅱ上的丝母
ⅴ
不动，电机
ⅴ
带动丝杠
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旋转，丝杠
ⅴ
推动底座
ⅴ
可前后微调，从而带动抛光机构可前后微调。种结构简单，可靠；也可选择使用气缸，但体积大，不易布线。
10.进一步优选地，所述机座ⅰ可调整倾斜角度地固定在底座ⅳ上的结构是：所述机座ⅰ下端面的中部固定在销轴ⅰ上，其远离抛光轮的一端垂直固定在长螺栓ⅰ上；销轴ⅰ两端通过轴承座铰接在底座ⅳ上；长螺栓ⅰ螺纹连接在底座ⅳ前端探出的45
°
倾斜角的倾斜面板ⅰ上，在倾斜面板ⅰ下端的长螺栓ⅰ上穿有预紧弹簧ⅰ，在长螺栓ⅰ的末端固定有弹簧挡板ⅰ，预紧弹簧ⅰ被夹紧在弹簧挡板ⅰ和倾斜面板ⅰ之间。旋拧长螺栓ⅰ就能调整机座ⅰ的倾斜角度，从而调整打磨轮进给时所需要的角度，且压紧了预紧弹簧ⅰ，调整了对工件钢管柱的压力。
11.进一步优选地，所述机座ⅱ可调整倾斜角度地固定在底座
ⅴ
上的结构是：所述机座ⅱ下端面的中部固定在销轴ⅱ上，其远离抛光轮的一端垂直固定在长螺栓ⅱ上；销轴ⅱ两端通过轴承座铰接在底座ⅳ上；长螺栓ⅱ螺纹连接在底座ⅳ前端探出的45
°
倾斜角的倾斜面板ⅱ上。旋拧长螺栓ⅱ就能调整机座ⅱ的倾斜角度，从而调整抛光轮进给时所需要的角度。
12.本发明的打磨轮和抛光轮实现了上下和左右调节，进给角度调节，主机联动机构可沿两条轨道移动，大端托辊机构和小端托辊机构位置可调，大端托辊机构可使钢管柱旋转，小端托辊机构可调节高低，焊缝自动找正，实现钢管柱与打磨轮和抛光轮的精确定位，从而保证了打磨与抛光质量，实现了各种长度、锥度、直径的钢管柱焊缝的打磨及抛光。本发明打磨和抛光机同步作业，其作业效率较人工作业提高一倍；且结构设计简单、合理，具有耐冲击、承重高等特点。适用于所有类型的接触网钢管柱焊缝打磨及抛光。总之，本发明生产效率高，操作者劳动强度小，安全，打磨和抛光质量好。
附图说明
13.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明中主机联动机构从前面看的立体结构示意图；图3为本发明中主机联动机构去除垂直机架后从后面看的立体结构示意图；图4为本发明中大端托辊机构的立体结构示意图；图5为本发明中小端托辊机构的立体结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
15.如图1至图5所示，本实施例包括两条轨道7、主机联动机构1和包括能使钢管柱6焊缝保持在水平位置的大端托辊机构2和小端托辊机构3的钢管柱支撑机构。
16.所述大端托辊机构2包括底座ⅰ201、两个大端托辊202和204、电机ⅰ205和挡位板203。两个大端托辊202和204之间形成钢管柱大端支撑位。各大端托辊202和204的两端分别通过轴承座206可旋转地固定在底座ⅰ201上，固定在底座ⅰ201上的电机ⅰ205的输出轴通过联轴器与其中一个大端托辊204的主轴刚性连接。挡位板203固定在底座ⅰ201的后端位于钢管柱的大端支撑位中心处。用于钢管柱6的限位。
17.所述小端托辊机构3包括底座ⅱ309、两个小端托辊305和306、支撑底座301和托辊
升降机构。两个小端托辊305和306之间形成钢管柱小端支撑位。各小端托辊305和306的两端分别通过轴承座302可旋转地固定在底座ⅱ309上；底座ⅱ309通过托辊升降机构可升降可固定地连接在支撑底座301上。优选地，所述托辊升降机构包括两组导套304和导轴303、两组竖直设置的丝杠ⅰ307和丝母ⅰ308，其中两个导套304分别对称固定在底座ⅱ309左端的两侧，两个导轴303的下端固定在支撑底座301上端面，两个丝母ⅰ308对称固定在底座ⅱ309右端的两侧，两个丝杠ⅰ307的下端由轴承或铜套可旋转地固定在支撑底座301上端面或者直接顶接在支撑底座307上端面。
18.所述主机联动机构1包括基座105，带动基座105沿两条轨道7运行的左右行走机构，焊接固定在基座105上端面的垂直机架9，垂直机架9侧面对称设置的两竖直直线导轨ⅰ11和滑块ⅰ13，带动滑块ⅰ13沿竖直直线导轨ⅰ11升降的动力机构，固定在滑块ⅰ13侧面的底座ⅲ129，打磨机构和抛光机构。优选地，所述带动基座105沿轨道7运行的左右行走机构包括连接在基座105下端的左右两组四个滚轮108（或滑块ⅱ，如是滑块ⅱ，四块滑块ⅱ直接固定在基座105下端面，滑块ⅱ卡接在轨道7上）、伺服减速电机111和齿轮110、齿条5；左边两个滚轮108和右边两个滚轮108分别铰接在滚轮轴107上，滚轮轴107固定在基座105下端面；滚轮108置于轨道7上；齿条5固定在靠近大、小端托辊机构2的那条轨道的侧面上，与齿条5配合使用的齿轮固定在伺服减速电机的输出轴上；伺服减速电机111通过变频器带动旋转。打磨机构和抛光机构都可上下微调和前后微调地安装在底座
ⅲꢀ
129上。所述打磨机构包括打磨轮116、打磨电机126、涨紧轮118、打磨带115、底座ⅳ109和机座ⅰ127，底座ⅳ109可微调高度和前后地固定在底座ⅲ129上，机座ⅰ127可调整倾斜角度地固定在底座ⅳ109上，打磨电机126固定在机座ⅰ127上，打磨轮117和涨紧轮118分别通过打磨轮轴和涨紧轮轴铰接固定在机座ⅰ127上，打磨电机126的输出轮117、打磨轮116和涨紧轮118通过打磨带115连接在一起；本实施例的打磨轮116是一个轮面带摩擦槽的橡胶摩擦套轮，打磨带115是一摩擦带。所述抛光机构包括抛光轮120、抛光电机123、传输带、底座
ⅴ
119和机座ⅱ122，底座
ⅴ
119可微调高度和前后地固定在底座ⅲ129上，机座ⅱ122可调整倾斜角度地固定在底座
ⅴ
119上，抛光电机123固定在机座ⅱ122上，抛光轮轴铰接在机座ⅱ122上，其两端分别固定有抛光轮120和中间轮，抛光电机123的输出轮和中间轮通过传输带连接在一起。打磨机构和抛光机构的工作位置在同一水平面。
19.优选地，所述带动滑块ⅰ13沿竖直直线导轨ⅰ11升降的动力机构包括设置在垂直机架9内的两竖直设置的丝杠ⅱ12、与丝杠ⅱ12配合使用的丝母ⅱ和电机ⅰ8。丝杠ⅱ12和丝母ⅱ位于两竖直直线导轨ⅰ11之间，丝杠ⅱ12上端刚性连接电机ⅰ8的输出轴，丝母ⅱ固定在滑块ⅰ13后端，电机ⅰ8固定在垂直机架9上端面。
20.优选地，所述底座ⅳ109可微调高度和前后地固定在底座ⅲ129上的结构是：所述底座ⅳ109通过其上固定的两个滑块ⅲ卡接在固定在中间板ⅰ上的水平直线导轨ⅰ上。中间板ⅰ通过其上固定的两个滑块ⅳ卡接在固定在底座ⅲ129一侧面的竖直直线导轨ⅱ上。竖直设置的丝杠ⅲ、与丝杠ⅲ配合使用的丝母ⅲ和电机ⅱ101设置在底座ⅲ129的空腔内，丝母ⅲ固定在中间板ⅰ上，丝杠ⅲ固定在底座ⅲ129上，其上端与电机ⅱ101的输出轴刚性连接。水平设置的丝杠ⅳ103、与丝杠ⅳ103配合使用的丝母ⅳ106和电机ⅲ104设置在底座ⅳ109的空腔内，丝母ⅳ106固定在中间板ⅰ上，丝杠ⅳ103固定在底座ⅳ109壁上，其上端与电机ⅲ104的输出轴刚性连接。
21.优选地，所述底座
ⅴ
119可微调高度和前后地固定在底座ⅲ129上的结构是：所述底座
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119通过其上固定的两个滑块
ⅴ
卡接在固定在中间板ⅱ130上的水平直线导轨ⅱ上。中间板ⅱ130通过其上固定的两个滑块
ⅴ
131卡接在固定在底座ⅲ129另一侧面的竖直直线导轨ⅲ131上。竖直设置的丝杠ⅳ、与丝杠ⅳ配合使用的丝母ⅳ和电机ⅳ132设置在底座ⅲ129的空腔内，丝母ⅳ固定在中间板ⅱ130上，丝杠ⅳ固定在底座ⅲ129上，其上端与电机ⅳ132的输出轴刚性连接。水平设置的丝杠
ⅴ
136、与丝杠
ⅴ
136配合使用的丝母
ⅴ
135和电机
ⅴ
134设置在底座
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119的空腔内，丝母
ⅴ
135固定在中间板ⅱ130上，丝杠
ⅴ
136固定在底座
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119壁上，其上端与电机
ⅴ
134的输出轴刚性连接。
22.优选地，所述机座ⅰ127可调整倾斜角度地固定在底座ⅳ109上的结构是：所述机座ⅰ127下端面的中部固定在销轴ⅰ上，其远离抛光轮120的一端垂直固定在长螺栓ⅰ128上。销轴ⅰ两端通过轴承座114铰接在底座ⅳ109上。长螺栓ⅰ128螺纹连接在底座ⅳ109前端探出的45
°
倾斜角的倾斜面板ⅰ113上，在倾斜面板ⅰ113下端的长螺栓ⅰ128上穿有预紧弹簧ⅰ102，在长螺栓ⅰ128的末端固定有弹簧挡板ⅰ112，预紧弹簧ⅰ102被夹紧在弹簧挡板ⅰ112和倾斜面板ⅰ113之间。
23.优选地，机座ⅱ122可调整倾斜角度地固定在底座
ⅴ
119上的结构是：所述机座ⅱ122下端面的中部固定在销轴ⅱ上，其远离抛光轮120的一端垂直固定在长螺栓ⅱ124上。销轴ⅱ两端通过轴承座121铰接在底座
ⅴ
119上。长螺栓ⅱ124螺纹连接在底座
ⅴ
119前端探出的45
°
倾斜角的倾斜面板ⅱ125上。
24.上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的描述进行等同技术的改进，其都在本专利的保护范围内。